一種船舶電解水微氣泡減阻裝置的制造方法
【專利摘要】一種船舶電解水微氣泡減阻裝置，船舶外板上安裝有多個產生微氣泡的微氣泡發(fā)生儀，該微氣泡發(fā)生儀包括對介質水進行電解的電源正極和電源負極，以及將電解后的氫氣進行收集的收集器和暫存氣體的儲氣件。電源負極、收集器、電源正極和儲氣件沿水流方向依次設置，電解而出的氫氣由收集器進行收集，而氧氣則由儲氣件進行暫存和導向。該裝置利用電解水技術進行微氣泡發(fā)生，減阻效率高，其結構簡單，制作要求低且易于實施，能夠極大地提高減阻能力，同時提高了工作的穩(wěn)定性和降低了能耗的需要。
【專利說明】
一種船舶電解水微氣泡減阻裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及采用微氣泡減阻的船舶，特別是涉及一種采用電解水進行微氣泡減阻的船舶電解水微氣泡減阻裝置。
【背景技術】
[0002]船舶，特別是大型船舶，在航行時一般都處于湍流作用之中，其受到的流體阻力極大，如何減小阻力以提高航行速度和減少能源損耗成為了一個重要的課題。在目前的流體力學中，減阻方法有許多種，例如高聚物添加劑法、柔性表皮法、微氣泡法等。其中，微氣泡減阻是指向液體中注入微氣泡，利用氣泡和湍流的交互作用，改變邊界層的湍流結構，抑制湍流脈動，來降低流體輸送過程中的摩擦阻力。該種方法已逐漸成為船舶減阻技術中的重要內容。
[0003]現(xiàn)有的微氣泡減阻型船舶中，一般在船舶的平底上設置帶有多個小孔的氣板，然后通過噴氣裝置將氣體噴向氣板，利用氣體流過小孔時受阻而產生氣泡。該種船舶的微氣泡生成具有以下缺點:1、船舶處于高速航行之中，且水中具有多種不同的雜質，氣板中的氣孔很容易會被堵塞，一方面會影響船舶的航行，另一方面則必須進行頻繁的維護和清理;2、噴氣裝置的技術要求高，結構復雜，無論是其船舶布局，還是安裝維護均較為復雜困難;3、氣板的小孔設置嚴格，既不能太大也不能太小，精度要求十分高，同時，氣板為具有特殊要求的透氣介質，其生產標準極高且工藝復雜，目前國內的生產技術仍難以滿足和普及。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明旨在提供一種利用電解水技術進行微氣泡減阻的裝置，以提高流體減阻能力和工作穩(wěn)定性，同時減少維護需要和降低能耗。
[0005]本發(fā)明所述的船舶電解水微氣泡減阻裝置，包括產生微氣泡的微氣泡發(fā)生儀，多個微氣泡發(fā)生儀同時安裝于船舶外板上;所述的微氣泡發(fā)生儀包括對介質水進行電解的電源正極和電源負極，以及將電解后的氫氣進行收集的收集器。
[0006]所述的船舶電解水微氣泡減阻裝置，還有暫存氣體的儲氣件，電源負極安裝于微氣泡發(fā)生儀上沿水流方向的上游位置，收集器、電源正極和儲氣件依次設置于電源負極的下游方向上。
[0007]本發(fā)明所述的船舶電解水微氣泡減阻裝置，微氣泡發(fā)生儀的電源負極、收集器、電源正極和儲氣件沿水流方向依次設置，介質水同時被電源正極和電源負極電解為氧氣和氫氣，氫氣被設置于其后的收集器進行收集，收集后的氫氣可以進行存儲保藏，也可以送至相應設備作為能源使用；而氧氣則流至儲氣件，經儲氣件暫存后排出或進行特定的擴散性導向后再排出。該種船舶電解水微氣泡減阻裝置，利用電解水技術進行微氣泡發(fā)生，具有清潔不污染流體、減阻效率高、易于實施等優(yōu)點；其結構簡單、制作要求低，而無需安裝特定的透氣介質或開設通氣孔，使得制作容易，維護簡單，且工作穩(wěn)定性極高；電解后收集的氫氣可作為清潔能源使用，特別是可以直接應用于當前的船舶上，從而極大地降低了能耗的需要。
【附圖說明】
[0008]圖1是船舶電解水微氣泡減阻裝置的結構示意圖。
[0009]圖2是圖1所示船舶電解水微氣泡減阻裝置的微氣泡發(fā)生儀的結構示意圖。
[0010]圖3是圖1所示船舶電解水微氣泡減阻裝置的工作示意圖。
[0011]圖4是圖3所示工作示意圖的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0012]如圖1-4所示。
[0013]—種船舶電解水微氣泡減阻裝置，包括產生微氣泡的微氣泡發(fā)生儀2，多個微氣泡發(fā)生儀同時安裝于船舶外板I上;所述的微氣泡發(fā)生儀包括對介質水進行電解的電源正極3和電源負極4，以及將電解后的氫氣進行收集的收集器5。
[0014]所述的船舶電解水微氣泡減阻裝置，電源負極4安裝于微氣泡發(fā)生儀2上沿水流方向的上游位置，收集器5和電源正極3依次設置于電源負極4的下游方向上；收集器5緊靠電源負極4設置。使得經電解后氫氣十分容易地被收集器收集，而將收集器緊靠電源負極設置，則可以進一步提高氫氣的收集率。
[0015]有暫存氣體的儲氣件6，儲氣件安裝在微氣泡發(fā)生儀2位于電源正極3的下游位置處;儲氣件6可以是開設于微氣泡發(fā)生儀殼體7上的槽;也可以是安裝于微氣泡發(fā)生儀殼體7上的網(wǎng)；或者是對氣體進行導向的導氣板，且導氣板上開有多個對氣體進行不同方向導向的導氣孔;還可以視情況設置各種對氣體產生不同作用的特定機構。儲氣件的設置可以對氧氣進行暫存和導向，使氣泡更加穩(wěn)定地附著于湍流邊界層，從而提高減阻效果。
[0016]微氣泡發(fā)生儀2的儀器殼體7凸出于船舶外板I之外，殼體位于水流方向上游端的直徑小于下游端;微氣泡發(fā)生儀殼體7上游端與下游端之間為一段光滑過渡的曲線;或者微氣泡發(fā)生儀殼體7可以設置為水滴狀。其中，電源負極4設置于微氣泡發(fā)生儀殼體7位于水流方向的上游端，有兩個所述的電源正極3并列設置于微氣泡發(fā)生儀殼體7的中段位置。微氣泡發(fā)生儀的儀器殼體凸出于船舶外板之外，既不會影響船體結構，也更便于拆裝和維護的操作;微氣泡發(fā)生儀的儀器殼體的形狀設置，可以順應水流方向，從而降低流體阻力；而兩個電源正極的設置，是因為殼體中段的直徑較上游位置大而較下游位置的直徑和儲氣件的體積小，可以更有效地對介質水進行電解，從而提高電解能力和減阻能力。
[0017]如圖3、4所示，船舶從左向右航行，相應的，水流從右側的上游位置向左側的下游位置流動，依次經過微氣泡發(fā)生儀的電源負極、收集器、電源正極和儲氣件，電解而出的氫氣由收集器進行收集，而氧氣則由儲氣件進行暫存和導向，然后氣泡形成如圖中區(qū)域P所示的擴散效果。
【主權項】
1.一種船舶電解水微氣泡減阻裝置，其特征在于:包括產生微氣泡的微氣泡發(fā)生儀(2)，多個微氣泡發(fā)生儀同時安裝于船舶外板(I)上;所述的微氣泡發(fā)生儀包括對介質水進行電解的電源正極(3)和電源負極(4)，以及將電解后的氫氣進行收集的收集器(5)。2.根據(jù)權利要求1所述的船舶電解水微氣泡減阻裝置，其特征在于:電源負極(4)安裝于微氣泡發(fā)生儀(2)上沿水流方向的上游位置，收集器(5)和電源正極(3)依次設置于電源負極(4)的下游方向上。3.根據(jù)權利要求2所述的船舶電解水微氣泡減阻裝置，其特征在于:收集器(5)緊靠電源負極(4)設置。4.根據(jù)權利要求1、2或3所述的船舶電解水微氣泡減阻裝置，其特征在于:有暫存氣體的儲氣件(6)。5.根據(jù)權利要求4所述的船舶電解水微氣泡減阻裝置，其特征在于:儲氣件安裝在微氣泡發(fā)生儀(2)位于電源正極(3)的下游位置處。6.根據(jù)權利要求1所述的船舶電解水微氣泡減阻裝置，其特征在于:微氣泡發(fā)生儀(2)包括儀器殼體(7)，殼體凸出于船舶外板I之外，且殼體位于水流方向上游端的直徑小于下游端。7.根據(jù)權利要求6所述的船舶電解水微氣泡減阻裝置，其特征在于:微氣泡發(fā)生儀殼體(7)上游端與下游端之間光滑過渡。8.根據(jù)權利要求1、6或7所述的船舶電解水微氣泡減阻裝置，其特征在于:電源負極(4)設置于微氣泡發(fā)生儀殼體(7)位于水流方向的上游端，有兩個所述的電源正極(3)并列設置于微氣泡發(fā)生儀殼體(7 )的中段位置。
【文檔編號】B63B1/38GK106080954SQ201610603820
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月28日 公開號201610603820.9, CN 106080954 A, CN 106080954A, CN 201610603820, CN-A-106080954, CN106080954 A, CN106080954A, CN201610603820, CN201610603820.9
【發(fā)明人】王炳亮
【申請人】廣船國際有限公司